一、熔断器简介:
熔断器是10kV配电线路分支线和配电变压器最常用的一种短路保护开关,它具有经济、操作方便、适应户外环境性强等特点,被广泛应用于10kV配电线路和配电变压器一次侧作为保护和进行设备投、切操作之用。它安装在10kV配电线路分支线上,可缩小停电范围,因其有一个明显的断开点,具备了隔离开关的功能,给检修段线路和设备创造了一个安全作业环境,增加了检修人员的安全感。安装在配电变压器上,可以作为配电变压器的主保护,所以,在10kV配电线路和配电变压器中得到了普及。熔断器可分为户内式和户外式两种。
(1)户内式熔断器:
户内熔断器是内充石英砂填料的密封管式熔断器,当它通过过载电流或短路电流时熔体熔断,其金属蒸气与燃弧后的游离气体受到高温高压的作用,喷入石英砂之间的空隙,与石英砂表面接触受到冷却凝固,减少了熔体蒸发后的游离气体与金属蒸气,从而使电流自然过零,迫使电弧熄灭。在熔体熔断时,熔断器弹簧的拉线也同时拉断,并从弹簧管内弹出。户内型高压管式熔断器具有熄弧能力强、分断容量大、分断电路时无游离气体排出、能产生截流过电压等特点。能在短路电流未达到冲击值之前就可完全熔断,因此这种熔断器具有限流作用。
(2)户外式熔断器:
户外式熔断器,用来保护10kV电力变压器和电力线路。由固定支持部分、活动熔管及熔丝组成,固定支持部分为瓷或合成绝缘体。其工作原理是:将熔丝穿入熔管内,两端拧紧,并使熔丝位于熔管中间偏上方,上动触头由于熔丝拉紧的张力而垂直于熔丝管向上翘起,用绝缘拉杆将上动触头推入上静触头内,成闭合状态(合闸状态)并保持这一状态。当被保护线路发生故障,故障电流使熔丝熔断时,形成电弧,消弧管在电弧高温作用下分解出大量气体,使管内压力急剧增大,气体向外高速喷出,对电弧形成强有力的纵向吹弧,使电弧迅速拉长而熄灭.与此同时,由于熔丝熔断,熔丝的拉力消失,使锁紧机构释放,熔丝管在上静触头的弹力及其自重的作用下,绕下轴翻转跌落,形成明显的断开距离。使电路断开,切除故障段线路或者故障设备。
跌落式熔断器的选型、使用、维护及操作
二、熔断器在运行中易出现的问题
在实际的10kV线路系统中和配电变压器上的熔断器不能正确动作,常出现以下问题:
(1) 产品工艺粗糙,制造质量差,触头弹簧弹性不足,造成触头接触不良而产生火花过热。
(2) 熔管转动轴制造的粗糙不灵活,使熔管角度达不到规程要求,尤其是配备的熔管尺寸多数达不到规程要求,熔管过长将鸭嘴顶死,造成熔体熔断后熔管不能迅速跌落,及时将电弧切断、熄灭,造成熔管烧毁或爆炸;熔管尺寸短,合闸困难,触头接触不良,产生电火花。
(3) 熔断器额定断开容量小,其下限值小于被保护系统的三相短路容量。目前,10kV户外跌落式熔断器分为三种型号,即50A、100A、200A。200A跌落式熔断器的遮断能力上限是200MVA,下限是20MVA。根据其遮断容量的能力,我们不难看出,短路故障时熔体熔断后不能及时灭弧,也容易使熔管烧毁或爆炸。
(4) 有些新开关熔管尺寸与熔断器固定接触部分尺寸匹配不合适,极易松动,在运行中一旦遇到外力作用、振动或者大风天气,便会自行误动而跌落。
上述几方面缺陷的存在,不但增加了维护人员的工作量,也使熔断器失去了应有的保护功能,在线路中发生短路只能将停电范围扩大,越级到变电所10kV出线总断路器跳闸,造成全线路停电。
三、避免上述问题的措施
1、熔断器及熔丝元件的合理选择
(1)10kV跌落式熔断器适用于环境空气无导电粉尘、无腐蚀性气体及易燃、易爆等危险性环境,年度温差变比在±40℃以内的户外场所。其选择是按照额定电压和额定电流两项参数进行,也就是熔断器的额定电压必须与被保护设备(线路)的额定电压相匹配。熔断器具的额定电流应大于或等于熔体的额定电流。此外,应按被保护系统三相短路容量,对所选定的熔断器进行校核。保证被保护系统三相短路容量小于熔断器额定断开容量的上限,但必须大于额定断开容量的下限。若超越上限,则可能因电流过大,产气过多而使熔管爆炸;若低于下限,则有可能因电流过小,产气不足而无法熄灭电弧,最终引起熔管烧毁,爆炸等事故。因此,在选择跌落式熔断器的额定容量时,既要考虑其上限开断电流与安装地点的最大短路电流相匹配,还要重视其下限开断容量与安装地点的最小短路电流的关系。考虑到跌落式高压熔断器作为配电变压器内部故障的主保护,保护范围从低压熔断器变压器侧到高压熔断器变压器侧,而且又作为低压熔断器的后备保护,应以低压出口两相短路作为短路电流最小值来选择其下限开断容量。
(2)熔丝的选择应能保证配电变压器内部或高、低压出线套管发生短路时能迅速熔断。实践中常按以下原则选择:配电变压器容量为160kVA以下的,熔丝按变压器额定电流的2~3倍来选;配电变压器容量为160kVA及以上的,按1.5~2倍选择。熔丝的选择还必需考虑熔丝的熔断特性能否与上级保护时间相配合,这是决定采用熔丝保护能否生效的关键问题。配电线路的速断保护动作时间很短,约为0.1s左右。根据熔丝的特性曲线,在0.1s内使熔丝熔断的电流应不小于额定电流的20倍。这一数据是保证熔丝与首端断路器配合的必要条件。
2、熔断器的正确安装
(1) 安装时应将熔体拉紧(使熔体大约受到24.5N左右的拉力),否则容易引起触头发热。
(2) 熔断器安装在横担(构架)上应牢固可靠,不能有任何的晃动或摇晃现象。
(3) 熔管应有向下15°-30°的倾角,以利熔体熔断时熔管能依靠自身重量迅速跌落。
(4) 熔断器应安装在离地面垂直距离不小于4.5m的横担(构架)上,若安装在配电变压器上方,应与配变的最外轮廓边界保持0.5m以上的水平距离,以防万一熔管掉落引发其他事故。
(5) 熔管的长度应调整适中,要求合闸后鸭嘴舌头能扣住触头长度的三分之二以上,以免在运行中发生自行跌落的误动作,熔管亦不可顶死鸭嘴,以防止熔体熔断后熔管不能及时跌落。
(6) 所使用的熔体必须是正规厂家的标准产品,并具有一定的机械强度,一般要求熔体最少能承受147N以上的拉力。
(7)10kV跌落式熔断器要求相间距离大于60cm。上一页12下一页